嵌入式瀏覽器Konqueror/E的實(shí)現

摘　要: Konqueror/embedded是針對嵌入式Linux的開(kāi)放源碼瀏覽器，也是符合GNU條款的自由軟件。本文首先對該瀏覽器技術(shù)核心做了簡(jiǎn)要分析，然后詳細介紹了Konqueror/embedded在ARM-Linux操作系統上的移植和漢化過(guò)程。
關(guān)鍵詞:  Konqueror   嵌入式瀏覽器   ARM-Linux    移植   漢化

1 Konqueror/E概述

隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )科技的進(jìn)步，因特網(wǎng)與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的融合將成為必然趨勢。要在嵌入式設備上訪(fǎng)問(wèn)因特網(wǎng)，瀏覽器是必不可少的。目前，嵌入式瀏覽器已經(jīng)逐漸成為高端手機和PDA的標準配置。嵌入式瀏覽器的另一大作用就是在網(wǎng)頁(yè)中利用CGI(CommonGateway Interface：公用網(wǎng)關(guān)接口)來(lái)調用其他可執行程序。這樣控制頁(yè)面可以做的很美觀(guān)，而且可擴展性好。

現在已經(jīng)面市的嵌入式瀏覽器大多市商業(yè)版本的，如Opera、MS Explorer等。而Konqueror/embedded是符合GNU條款的自由軟件。Konqueror/embedded是針對嵌入式Linux，由著(zhù)名的桌面操作環(huán)境KDE下的瀏覽器Konqueror派生出來(lái)的。Konqueror/embedded將Konqueror中關(guān)于KHTML，SSL(Security Socket Layer：安全套接層)，Javascript等內容繼承下來(lái)，同時(shí)簡(jiǎn)化了Konqueror中很多類(lèi)的定義，剔除了原來(lái)KDElib部分，以適應在不同的嵌入式平臺下能構成功移植和運行。Konqueror/embedded完整地支持HTML4(Hypertext Markup Language:超文本鏈接標示語(yǔ)言)和CSSL(Cascading Style Sheets：層疊樣式表單)部分支持CSS2、JavaScript(ECMAScript 262)、cookies、SSL、IPv6；支持和管理兼容的XBEL的書(shū)簽，并且能夠很好地支持中文網(wǎng)頁(yè)瀏覽。而且還可以將Konqueror/embedded作為一個(gè)flashpalyer、pppdialer或文件管理器來(lái)使用。

   圖1  Konqueror/E運行界面     
                
圖1為Konqueror/embedded在Embedded-Linux平臺上運行界面。

Konqueror/embedded作為嵌入式Linux操作系統的首選瀏覽器，被廣泛的使用。但是由于該瀏覽器是自由軟件，因此向具體嵌入式平臺移植時(shí)存在一定的難度。本文第三部分詳細的介紹了Konqueror/embedded向ARM-Linux平臺上的整個(gè)移植和漢化過(guò)程，以便開(kāi)發(fā)者參考和使用。

2 Konqueror/E的結構

Konqueror/embedded是由底層網(wǎng)絡(luò )連接，圖形化用戶(hù)界面和處理HTML繪制的引擎－KHTML構成的。底層的通信協(xié)議實(shí)現是基于KIO/slave機制來(lái)實(shí)現的；GUI界面采用可Kparts組建技術(shù)和Qt的基本構件；而作為Konqueror/embedded的核心－KHTML則運用了文檔對象模型(DOM)所提供的API接口，并在DOM樹(shù)上掛接javascript引擎，CSS解析器以及渲染引擎。

Konqueror/embedded的層次結構如圖2所示。 

   
        圖2  Konqueror/embedded的層次結構

（1）    Kparts及QT構件實(shí)現GUI

在KDE中，部件被稱(chēng)為part，這和MS中的OLE組件是一個(gè)概念。一個(gè)part通常包含三個(gè)部分：一個(gè)窗口、功能、以及使用該功能的用戶(hù)接口。應用在瀏覽器項目中，part 包含了多個(gè)窗口（一個(gè)頁(yè)面對應于一個(gè) part，而一個(gè)頁(yè)面有可能包含多個(gè)窗口）、part 提供的功能包括：頁(yè)內、頁(yè)間的跳轉、重定向、窗口的創(chuàng )建和刪除、用戶(hù)的輸入處理、剪切、粘貼等，同時(shí)為使用這些功能提供了菜單、工具條、狀態(tài)條等用戶(hù)接口。其他的應用程序可以使用該 part 把瀏覽器窗口嵌入自己的應用中。 
為了方便地實(shí)現將現有應用作為一個(gè)控件插入到另外一個(gè)應用中去，采用了 part 對象負責管理整個(gè)應用和窗口。對于每個(gè)窗口又采取了類(lèi)似 Microsoft MFC 中的 Doc-View 結構。因此在將應用嵌入到另外一個(gè)應用中的時(shí)候，只需要獲得 part 中的接口和數據即可。對窗口的一切操作的響應由被嵌入應用的 part 對象來(lái)完成，而類(lèi) Doc-View 結構只簡(jiǎn)單的負責顯示和保存顯示數據就可以了。  {{分頁(yè)}}

Kpart 定義了一系列簡(jiǎn)單的類(lèi)：part、plugin、mainwindow、part manager。其中： 
a)  Part：是 KDE 中的部件。為了定義一個(gè)Part，你需要提供widget，當然還有提供訪(fǎng)問(wèn)Part功能的Actions，還要有一個(gè)XML文件來(lái)描述在UI中Actions的布局。 
b)  Plugin：它是一小段功能程序，不通過(guò)嵌入一個(gè)Widget來(lái)實(shí)現。但是定義了應用程序用戶(hù)接口對應的動(dòng)作。它可以是圖形的，比如彈出的對話(huà)框、拼寫(xiě)檢查等。 
c)  Mainwindow：它是一個(gè)特殊的KTMainWindow，它的具有Action定義的UI是由XML文件來(lái)描述的，這樣它可以通過(guò)彌合XML文件來(lái)嵌入Part對象。 
d)  Part manager：它是一個(gè)抽象的類(lèi)，用來(lái)處理激活還是禁止 part。它只有在一個(gè) mainwindow 中包含多個(gè) part 的時(shí)候才有用。
由于Konqueror/embedded是基于圖形庫QT/E，因此也遵循了signal、slot消息機制，Konqueror/embedded作為QT/E的一個(gè)標準應用程序進(jìn)行輸入輸出及界面消息響應。

（2）執行DOM 模塊

DOM 模塊對經(jīng)過(guò)解析的標記進(jìn)行文法檢查，并把屬性看作節點(diǎn)，按照標記的語(yǔ)義包含關(guān)系以及先后順序組織成DOM樹(shù)。它給HTML 文檔定義了一個(gè)與平臺無(wú)關(guān)的程序接口。使用該接口可以控制文檔的內容、接口和樣式。

在執行DOM模塊的過(guò)程中，瀏覽器將所有從語(yǔ)法語(yǔ)義解析模塊中獲得標記和屬性按照一定的層次結構組織成DOM 樹(shù)。完成構筑DOM 樹(shù)的功能后，DOM 模塊會(huì )同時(shí)標記和屬性以對象的形式傳給綁定模塊和腳本引擎模塊。

（3）執行I/O 模塊

瀏覽器加載有關(guān)的I/O文件，對HTTP等協(xié)議進(jìn)行解析。語(yǔ)法語(yǔ)義解析模塊的解析功能分為兩部分：①對接收到的字節流進(jìn)行分詞，解析為關(guān)鍵字；②調用解析器檢驗關(guān)鍵字是否合法，若是合法的關(guān)鍵字，則按照規則插入到DOM 樹(shù)中。

HTML 的標記（tag）和屬性（attribute）統稱(chēng)為HTML的關(guān)鍵字?；旧纤蠬TML 4. 0 規范的標記都在此功能模塊中獲得支持。從I / O 模塊中接收字節流并進(jìn)行分詞，輸出標記；再對標記進(jìn)行判斷，如果是HTML 規范中合法的標記，則把標記看作一個(gè)節點(diǎn)，并組織成一棵語(yǔ)法樹(shù)。對屬性標記的解析首先在標記處理類(lèi)中執行，如果解析不成功，則交由基類(lèi)的屬性解析器進(jìn)行解析。

以上簡(jiǎn)要介紹了Konqueror/E的幾個(gè)核心技術(shù)，下面結合實(shí)際詳細介紹Konqueror/E的移植和漢化過(guò)程。

3 Konqueror/E的移植

3.1交叉編譯工具的安裝
準備文件：

當編譯器運行在一個(gè)為另一系統產(chǎn)生可執行程序的系統上時(shí)，就會(huì )出現交叉編譯。通常，程序是在一臺計算機上編譯，然后再分布到將要使用的其他計算機上。當主機系統（運行編譯器的系統）和目標系統（產(chǎn)生的程序將在其上運行的系統）不兼容時(shí)，該過(guò)程就叫做交叉編譯。

在本文中運用的交叉編譯工具是ARM-CrossToolchain，這是專(zhuān)門(mén)為ARM處理器設計的交叉編譯工具。該工具主要包含：交叉編譯器（arm-linux-gcc），編譯庫(glibc)，包含文件(頭文件)和一些與ARM處理器相關(guān)的其他工具。這些工具都包含在cross-2.95.3.tar.bz2壓縮包文件中，這個(gè)交叉編譯工具在一般開(kāi)發(fā)板的軟件包中都有。

值得一提的是，本文所使用的所有軟件包，都能在網(wǎng)上免費下載到。

工具補丁主要是提供一些編譯QT/E和Qtopia時(shí)需要用到的庫，其中包含了uuid庫，Jpeg庫在Qtopia和Konqueror/E編譯時(shí)將要用到。有了這些工具就可以進(jìn)行交叉編譯環(huán)境的建立了，如圖3所示。      

                    
注意2.95.3版本的交叉編譯工具只能解壓到/usr/local/arm/2.95.3目錄下，否則在QT/E編譯時(shí)會(huì )出錯。接下來(lái)如圖4所示，編譯和安裝Jpeg庫。

圖4  編譯和安裝Jpeg庫

為了之后在任何目錄下面都能夠使用工具鏈，必須要對路徑進(jìn)行設置。用VI編輯器打開(kāi)/etc/profile文件并添加下述的路徑：
PATH=/usr/local/arm/2.95.3/bin:$PATH

3.2 QT/E的編譯

準備文件：

Qt 是一個(gè)跨平臺的 C++ 圖形用戶(hù)界面庫，由挪威 TrollTech 公司出品，目前包括QT/X11(基于 Framebuffer)和QT/E(Qt Embedded)。Konqueror/E就是基于QT/E圖形用戶(hù)界面庫的，因此在編譯Konqueror/E之前必須先編譯QT/E。

編譯QT/X11的唯一目的就是為編譯QT/E提供uic（用戶(hù)接口編譯器）,uic用來(lái)把.ui文件轉成.h和.cpp文件。 {{分頁(yè)}}

如圖5所示將QT/X11編譯完畢生成uic拷貝到QT/E的bin目錄下面。接下來(lái)編譯QT/E，在編譯QT/E之前先要將Qtopia的一個(gè)配置文件拷貝到QT/E中，表示QT/E的配置是按照Qtopia要求的。

 
cp qtopia-free-1.7.0/src/qt/qconfig-qpe.h qt-embedded-2.3.7/src/tools/
之后就可以設置環(huán)境變量，編譯QT/E了。
圖6所示編譯QT/E完成后，在QT/E的lib目錄下會(huì )生成libqte.so.2.3.7庫文件。

 

3.3 圖形界面Qtopia的編譯

準備文件：

Qtopia 是基于QT/E的圖形界面應用程序集，通過(guò)Qtopia真正地將圖形界面展現在用戶(hù)的眼前。如果說(shuō)QT/E是靈魂，那么Qtopia就是肉體。而Konqueror/E在一般情況時(shí)是在Qtopia環(huán)境下運行的，所以要用到Qtopia庫。也有少數情況時(shí)用不到，也就是說(shuō)系統啟動(dòng)的時(shí)候只運行Konqueror/E。那么只要在編譯Konqueror/E的時(shí)候配置稍作修改即可，本文只介紹前者。

在編譯QT/E的時(shí)候已經(jīng)將Qtopia的配置傳遞給了QT/E，因此編譯Qtopia時(shí)就非常容易了：
cd qtopia-free-1.7.0/src
./configure  -xplatform linux-arm-g++
make
這樣在bin目錄下會(huì )生成一組應用程序集，在lib目錄下產(chǎn)生了一系列的Qtopia庫，給Konqueror/E的編譯做準備。

3.4 Konqueror/E的編譯和安裝

準備文件：

經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明上面版本的Konqueror/E比較穩定，因此我們選擇了該版本的源文件進(jìn)行編譯。

3.4.1 Konqueror/E的編譯

在編譯Konqueror/E之前，必須將QT/E和Qtopia的路徑指定給編譯器。這樣編譯器才能找到相應的庫，從而為Konqueror/E提供相應的庫文件。

圖7.1  設置環(huán)境變量
 
如圖7.1所示，先要設置一些必要的環(huán)境變量，然后再按照圖7.2配置和編譯Konqueror/E。當然在編譯配置時(shí)，這些配置選項都是有各種含義的。有些配置選項不能搞錯，不然就會(huì )編譯不通過(guò)，甚至有時(shí)候連配置都不能完成。比如QT/E路徑指定不對就會(huì )在配置時(shí)出錯，這些都需要在實(shí)際的移植過(guò)程中才能體驗到的。 {{分頁(yè)}}

圖7.2 配置和編譯Konqueror/E

3.4.2 Konqueror/E的安裝

在Konqueror/E編譯完成之后，目錄下會(huì )生成相應的可執行文件。因此Konqueror/E的安裝主要是指將可執行文件和一些其他的配置文件拷貝到嵌入式系統的文件系統中去就行了。一般來(lái)說(shuō)，Konqueror/E運行需要五個(gè)文件，圖8描繪了這五個(gè)文件的原來(lái)所在路徑和安裝到目標板的路徑，這些都要手動(dòng)去拷貝。

 
 
圖8  文件的原來(lái)所在路徑和安裝到目標板的路徑

當然在目標板上運行Konqueror/E之前，必須指定幾個(gè)環(huán)境變量，否則Konqueror/E會(huì )找不到庫文件而終止運行。圖9設置了這些環(huán)境變量，并運行Konqueror/E。

至此，Konqueror/E已經(jīng)安裝完畢。但是Konqueror/E缺省情況下是不支持中文網(wǎng)頁(yè)的，而且界面是英文的。某些情況下為了滿(mǎn)足特定的需要，這兩者是非常必要的。因此在下一小節里邊介紹了Konqueror/E的漢化和支持中文。

 
3.5 Konqueror/E的中文化

Konqueror/E的中文化可分為兩個(gè)部分: 一個(gè)是Konqueror/E本身控制界面的漢化;另一個(gè)是Konqueror/E對中文網(wǎng)站的訪(fǎng)問(wèn)支持。和其他基于Qt 的應用程序一樣, Konqueror/E中對所有用戶(hù)可見(jiàn)的文本使用tr()將文本標識出來(lái)。這樣利用Qt 提供的翻譯工具將很容易把這些文本轉化成所需要的語(yǔ)言，同時(shí)Qt 提供了兩個(gè)宏:QT_ TR_NOOP ( ) 和QT_ TRANSLATE_ NOOP ( ) 。

用它們標示出文本,以便于被lupdate 工具提取。具體操作步驟如下:
(1)在需要翻譯源碼的XXX. pro 中加入一項: TRANSLATIONS = XXX. t s。
(2)運行lupdate XXX. pro ,生成XXX. t s 文件。該工具識別出t r () 結構和上面描述的QT_ * _NOOP 宏,產(chǎn)生. t s 文件(通常每種語(yǔ)言一個(gè)) 。
(3)運行lrelease XXX. pro 將生成XXX. qm。這是一個(gè)沒(méi)有翻譯成其他語(yǔ)言的. qm 文件(也可以用Qt Linguist生成) ,可以把它改名為XXX_en. qm。
(4)啟動(dòng)Qt Linguist 將XXX. t s 文件導入,將需要翻譯的內容翻譯成中文。翻譯完成之后, 點(diǎn)擊File →Re2lease ,將文件保存為XXX_zh. qm。
(5)翻譯文件保存之后, 在程序源碼中需要構建Qt ranslator 實(shí)例,利用Qt ranslator 將翻譯文件加載到圖形界面上。

圖10   Konqueror/E的中文化

在Konqueror/ embedded 中可以通過(guò)修改main. c 中的這段代碼來(lái)實(shí)現UI 的漢化:

由于QT/E是可以支持Unicode編碼的，因此Konqueror/E也可以支持中文。但是在編譯QT/E的缺省配置中是不支持Unicode的，因此我們要手動(dòng)修改qconfig-qpe.h文件的配置：

注釋掉38行，#define QT_NO_CODECS。

這樣修改完畢以后，重新開(kāi)始編譯QT/E以及Qtopia和Konuqueror/E，Konqueror/E就能接受Unicode編碼的漢字了。但是要在Konqueror頁(yè)面上顯示，就必須要有相應的字體，因此對Konqueror/E源代碼中/konq-embed/dropin/ kglobalsettings.cpp文件進(jìn)行修改：

將"helvetica"改為"unifont"后重新編譯Konqueror/E，這樣Konqueror/E中就能顯示中文字體的頁(yè)面了。

4 小結

本文對嵌入式瀏覽器Konqueror/embedded技術(shù)核心做了簡(jiǎn)要分析，闡明了該瀏覽器的先進(jìn)性與可擴展性，而且該瀏覽器是開(kāi)源的符合GNU條款的自由軟件。因此對Embedded-Linux下嵌入式瀏覽器的使用者來(lái)說(shuō)，Konqueror/embedded無(wú)疑是一個(gè)最佳選擇。但是在Konqueror/embedded移植到實(shí)際使用系統中，存在一系列的問(wèn)題。如果說(shuō)沒(méi)有移植經(jīng)驗的人就會(huì )覺(jué)得完全無(wú)從下手，本文除了移植Konqueror/E以外還完成了Qtopia的移植。因為本文最終達到了在圖形界面Qtopia上運行Konqueror/E。

筆者結合了實(shí)際的移植經(jīng)驗，詳細地說(shuō)明了整個(gè)移植步驟。將理論與實(shí)際結合起來(lái)，而不是紙上談兵。因此本文對嵌入式瀏覽器的移植有著(zhù)非常重要的實(shí)際意義，同時(shí)也希望能給瀏覽器開(kāi)發(fā)者和使用者們帶來(lái)參考價(jià)值。

參考文獻
[1]張曉林，崔迎煒. 嵌入式系統設計與實(shí)踐. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2006
[2]倪繼利，Qt及Linux操作系統窗口設計. 北京：電子工業(yè)出版社, 2006
[3]http://www.konqueror.org/embedded/
[4]http://www.trolltech.com/